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Accès ouvert déclaré 2026 article

Coexistence, Oscillations, and Chaos in a Discrete Predator-Prey System with Fear-Modulated Prey Growth

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Rattachement africain : in, iq, sa. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Predator–prey interactions are governed not only by direct consumption but also by behavioral responses of prey to the perceived risk of predation. In this work, we formulate a discrete-time predator–prey model in which predator-induced fear modifies prey reproduction through an exponential suppression mechanism, while predator consumption follows a Holling type-II functional response. The resulting map combines Ricker-type prey growth, density-dependent predation, and a non-consumptive effect associated with predator presence. We establish fundamental dynamical properties of the system by proving positivity, boundedness, and persistence under appropriate parameter restrictions. The existence of biologically meaningful equilibria is determined, and their local behavior is characterized using the Jacobian matrix and Jury stability criteria. To examine the influence of ecological parameters on the dynamics, we employ a global sensitivity analysis based on the Partial Rank Correlation Coefficient (PRCC) approach. The analysis identifies the parameters that most strongly affect prey and predator abundance. Numerical investigations reveal a wide range of dynamical regimes, including stable coexistence, periodic oscillations, higher-period attractors, quasi-periodic motion, and chaos. In particular, flip and Neimark–Sacker bifurcations are observed as ecological parameters vary. Basin-of-attraction computations and two-parameter iso-spike diagrams further demonstrate the presence of multistability and strong dependence on parameter combinations and initial conditions. Finally, period-doubling control and pole-placement techniques are employed to suppress undesirable chaotic oscillations and recover stable coexistence. The results emphasize that predator-induced fear can substantially modify population fluctuations and may act as an important mechanism regulating coexistence and complex dynamics in discrete ecological systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Coexistence, Oscillations, and Chaos in a Discrete Predator-Prey System with Fear-Modulated Prey Growth
Date Crossref
16/09/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Mathematical and Theoretical Epidemiology and Ecology Modelsstochastic dynamics and bifurcationEvolutionary Game Theory and Cooperation

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